近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花資源創(chuàng)新利用創(chuàng)新團(tuán)隊與山東農(nóng)業(yè)大學(xué)合作開展了棉花中外源片段的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)了陸地棉中來自二倍體野生棉瑟伯氏棉（D1）的外緣片段是引起群體中標(biāo)記嚴(yán)重偏分離、纖維強(qiáng)度提升的主要原因，為解析標(biāo)記偏分離、外源片段導(dǎo)入及關(guān)鍵農(nóng)業(yè)性狀之間的相互關(guān)系提供了分子生物學(xué)證據(jù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《工業(yè)作物與產(chǎn)品（Industrial Crops and Products）》上。


       據(jù)團(tuán)隊首席科學(xué)家杜雄明研究員介紹，現(xiàn)有陸地棉品種遺傳基礎(chǔ)比較狹窄，限制了其纖維品質(zhì)的進(jìn)一步改良。棉屬中豐富的品種資源為陸地棉育種和遺傳改良提供了遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，因此種間雜交策略在棉花育種過程中得到了廣泛應(yīng)用。在種間雜交育種過程中，嚴(yán)重偏分離的標(biāo)記常常由于不符合遺傳作圖分析中假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)分離比而被剔除，由此可能會錯失與生物關(guān)鍵遺傳特性有關(guān)的含偏分離標(biāo)記的染色體區(qū)域。該研究發(fā)現(xiàn)超級優(yōu)質(zhì)纖維種質(zhì)J02-508（纖維強(qiáng)度>38 cN/tex）的D08染色體上一個大片段區(qū)間（7.073-60.027 Mb）存在嚴(yán)重的偏分離現(xiàn)象，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在該區(qū)間有一個與纖維強(qiáng)度顯著相關(guān)的穩(wěn)定QTL。隨后研究人員利用3227份棉花材料的重測序數(shù)據(jù)，確定了J02-508材料中D08染色體該區(qū)間來自二倍體野生棉瑟伯氏棉（D1），與群體中標(biāo)記偏分離現(xiàn)象和纖維強(qiáng)度性狀相關(guān)。

       此外，標(biāo)記偏分離現(xiàn)象和外源片段導(dǎo)入是遺傳研究中常見的現(xiàn)象，在其他物種中也有單獨(dú)報道。該研究結(jié)果表明，以前被淘汰的偏分離標(biāo)記可能與有價值的性狀有關(guān)，尤其是在分析可能攜帶大量外源染色體片段的導(dǎo)入系時，應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)的QTL定位策略。該研究不僅有助于了解棉花種間雜交在育種中的重要性，而且為利用Illumina重測序數(shù)據(jù)分析大尺寸外源基因組片段提供了新思路。

       該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、山東省自然科學(xué)基金等資助。（通訊員 梁冰）